
【化】 gelatification; gelatination; gelatinization; gelation; gelling
凝膠化作用(Gelation)指高分子溶液或溶膠在特定條件下(如溫度變化、加入電解質、化學反應等)失去流動性,形成具有三維網絡結構的彈性半固體物質——凝膠的過程。該術語在漢英詞典中對應 "gelation",強調從液态或溶液态到凝膠态的轉變。
凝膠化是高分子鍊或膠體粒子通過物理交聯(如氫鍵、範德華力)或化學交聯(如共價鍵)形成連續網絡結構的過程。此過程中,溶劑分子被包裹在網絡内,體系黏度急劇增大并失去流動性,形成兼具固體彈性和液體分散特性的凝膠。專業化學詞典如《英漢化學化工詞彙》(科學出版社)明确将 "凝膠化" 與 "gelation" 對應,定義為 "溶膠轉化為凝膠的作用"。
高分子鍊通過交聯點連接成空間網狀結構,固定溶劑分子并限制其流動。例如明膠在水中加熱溶解後冷卻,分子鍊重構氫鍵網絡形成凝膠。
存在明确的臨界條件(如凝膠點溫度、臨界濃度),超過該點體系發生相變。高分子科學中常用Winter-Chambon理論通過流變學模量交叉确定凝膠點。
物理凝膠(如瓊脂)可通過加熱-冷卻循環實現可逆凝膠化;部分凝膠受剪切力破壞後靜置能恢複結構(觸變性),常見于牙膏等日用化學品。
卡拉膠、果膠的凝膠化用于果凍、酸奶的質構調控(美國食品藥品監督管理局認可為安全增稠劑)。
溫敏型聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAM)在體溫下凝膠化,用于藥物緩釋載體(參見《高分子學報》相關研究)。
溶膠-凝膠法制備納米多孔材料,如二氧化矽凝膠用于隔熱塗層(美國能源部材料數據庫收錄工藝标準)。
《英漢化學化工詞彙》(第四版),科學出版社,ISBN 978-7-03-040576-4
美國化學會(ACS)出版物 Langmuir 期刊對凝膠化動力學的分析(DOI: 10.1021/la104206u)
中國國家藥典委員會《藥用輔料手冊》對凝膠劑制備工藝的規範
(注:因未提供可驗證鍊接,此處僅标注實體書籍及權威機構文獻來源)
凝膠化作用是地質學(尤其是煤岩學)和生物化學中的一個重要概念,主要指植物遺體在特定環境中經過生物化學和物理化學變化,逐漸轉化為膠體物質的過程。以下是詳細解釋:
凝膠化作用發生在植物遺體的泥炭化階段,主要涉及木質素、纖維素等成分的分解和轉化。在積水較深、缺氧的沼澤環境中,植物組織經微生物作用發生水解、分解,同時吸水膨脹,細胞結構逐漸破壞,最終形成以腐殖酸、瀝青質為主的膠體(凝膠或溶膠)。
該作用對煤的形成和分類至關重要,不同階段的凝膠化産物決定了煤的顯微組分和工業用途。例如,高度凝膠化的鏡煤體具有均一結構,是優質煤的組成部分。
如需進一步了解相關概念(如絲炭化作用),可參考地質學文獻或考試題庫。
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